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重视土宜条件 开发有机食品
杨永岗 程惠民
(国家环境保护总局有机食品发展中心)
我国幅员辽阔,自然条件优越,农产品资源丰富。许多粮食作物、经济作物、瓜果蔬菜、药用植物和观赏植物,在国内外市场上享有很高的声誉,是出口创汇的重要产品。但长期以来,由于经济利益的驱使,盲目规划生产基地,加之管理上的一些问题,使一些农产品品质退化,丧失了有原有的竞争优势。比如中药材值物品种的退化就是其中比较突出的一个例证。本来很走俏的地产天然植物药材,因在扩大药材种植基地的过程中未对其适宜的土壤环境条件作更多的考证,异地栽培的药材就失去了往日的“地道性”和药力,甚至产生毒副作用。因此,加强农产品与土壤环境适宜性的研究,提高产品品质,保持其优势,已成当务之急。结合当今社会对无污染、高品位、高营养的有机食品的消费趋势,重视土宜条件,发展土宜科学,更显得重要和迫切。
1.关于土宜
所谓土宜,简言之,是作物的土壤环境适宜性问题。从广义上讲,土宜涉及土壤、气候、地形与作物之间的相互关系;狭义的土宜概念主要是指作物与土壤和气候之间的相互关系。一般来说,作物能否生长,气候是先决条件,而作物能否长好,土壤及其田间管理是关键因素。广义的土宜概念又可分为一般性土宜和特殊性土宜。一般性土宜范围比较广,如热带铁铝土适于橡胶、咖啡、可可、胡椒、剑麻、腰果等生长;亚热带铁铝土和淋溶土适于栽种茶叶、油桐、油茶、毛竹和柑桔等;温带淋溶土适于苹果、桃、梨、栗子、柿子、石榴等。而特色土宜范围较窄,它是在一般适宜条件下,作物特殊的经济性状和特殊的土壤环境条件的统一。如亚热带红壤上柑桔类有沙田柚、南丰蜜桔等品种;在温带棕壤上的水果有肥城桃、莱阳梨等名产。另外,在天然药物方面,也有许多特定产区,如黄连以川产为佳,枸杞则甘、宁者优,红花西藏为最,三七云贵居上。所有这些现象都包含了土宜的道理。
关于土宜思想的起源可追溯到2500年前。早在春秋占国时期,人们在长期的农业生产实践中就已萌芽了朴素的“土宜”思想。如《左传.成公二年》中就有记载:“先王疆理天下,物土之宜,而布其利”。这里讲的正是因地制宜进行种植。土宜思想发展至今,已形成一门较系统的科学,它综合了物候学、生态学、土壤学、植物生理学、植物营养学等学科的理论。
首先,物候学是土宜理论的重要组成部分。物候学是通过记录一年中植物的生长荣枯,动物的往来生育,从而了解气候变化和它对动植物的影响。但物候是随地而异的现象,南北寒暑不同,同一物候出现的时节可相差很远。贾思勰在《齐民要术》中总结了劳动人民关于物候的知识,系统地把物候与农业生产结合起来,认识到各地的物候不同,南北有差异,东西也有别。他注意到一个地方能种的作物,移到另外一个区域,成熟迟早、果实大小就会改变。“并州产的豌豆,种到井陉以东山东的谷子,种到山西壶关、上党,便都徒长而不结实”。在书中贾勰从物候的角度提出了问题:为何北方的马铃薯种到南方会变小退化?关东的亚麻和甜菜移植到川北,虽长得好但不结子等等,现在看来这些问题中无不包含了土宜学的原理。
生态学是土宜理论的精髓所在。土宜条件的好坏正反映了作物的经济性状对环境条件的适宜程度。1869年德国的E.郝克尔首先把“研究有机体与环境关系的科学称之为生态学”。在此基础上,后人又把作物对光、温、水的要求和反应及适应能力概括为各种气候生态型。如水分方面,植物分水生型、旱生水生型、旱生型等,进而作物分为喜水、耐水型等。热量方面,有喜凉、喜温型。从对光的要求和反应及适应能力分有喜光、耐阴、长短日型等。综合考虑各个因素,形成喜光、喜温、耐旱、抗盐碱土的作物,如葡萄、哈密瓜,喜凉长日耐盐耐旱的甜菜,喜温喜光耐中性盐渍的棉花等多种生态型,研究气候是合理布局作物的重要依据。
土壤学是土宜理论的基础。《吕氏春秋》总结了“土宜”的经验,在《适威篇》中谈到:“若五种之于地,必应其类而蕃息于百倍”。亦即,栽培作物必须根据各种土壤环境条件,能栽则培,才能高产,获得百倍于用种的产量。事实上,土壤既是气候变化的长期记录者,又是作物营养的主要供给者。作物的品质和生长并非决定于一种或几种元素,而是由诸多元素的组合决定的。如皖南一些地方生产牡丹,在各种土壤上种植的牡丹,
以花岗岩上生长的牡丹品质较佳,而在花岗岩中尤以花岗闪长岩上生长的品质最佳,这可能与土壤中无素组合不同有关。为了研究作物的气候生态适应型,首先必须了解作物对土壤养分、土壤肥力的适应性。作物对土壤养分状况适应的类型有:耐瘠型、喜肥型及中间型。作物对土质的适应性有适沙土型、适壤土型、适粘土型及广适应型等。
2.土宜现象
农作物的栽培在人类社会的发展史上是一个很大的飞跃,其中野生植物资源家化就包含了一个自然选择和人工选择的过程。就自然条件而言,首先碰到的是土壤环境条件问题。一些野生种,在某种土壤上栽培成功,而在另一种土壤上则失败;在某种土壤上产品质量好,而在另一种土壤上则产品质量差。自然界启示我们,每个事物都有其特定的位置,任何事物的存在都是有条件的。现就农作物的土宜问题略举数例,从中不难认识到土宜理论的博大精深和无所不包。
红枣喜光、耐盐、耐碱、耐旱、耐涝,在山西境内东起娘子关,西至吕梁山,南起风凌渡,北至雁门关都有枣树分布。山西黄河流域和汾河流域是枣树栽培的起源地之一。在山西境内由于不同的生态环境,不同的品种在系统发育过程中表现出不同的经济性状,形成山西的四大名棘:秸山板枣、运城相枣、交城骏枣和太谷壶并枣。
发菜具有嗜盐喊的生态特性,需要明显干湿节律变化,而且尤需充分的裸露地来提供其生长繁殖的空间,因此成为我国西北干旱地区的特产,是驰名中外的野生食用藻类。
产于陇西南的当归是一种名贵的中药, 产量占全国总产量的90%以上。而这里正是海拔2000-2800M的黄土高原边缘带,具备适生当归的暗黑垆土、黑钙土和黑土,以及适生当归的温带半湿润和寒温带湿润气候条件。
枸杞的栽培在我国虽有广泛分布,但最适宜的栽培区则是有限的。综合判断,唯有我国南疆、河西走廊西段、宁夏北部地区以及内蒙古西部地区。这是因为这些地区空气干湿度小,枸杞植株不易感染病害。就土壤而言,西北地区除黄河谷地以外,多数土壤富含钙质,土壤质地较轻,只要有适当的土壤水分,枸杞就能处于良好的发育状态。
干旱地区的盐化过程对某些作物会造成危害,但适度的盐水灌溉可促进西红柿固体不溶物、糖的合成,改善口感。我国西北干旱地区的瓜果特别香甜可口,除与特殊的气候条件有关外,还可能与该地区发育盐化作用导致土壤中富钠有关。
吐鲁番素有火洲之称。春季气温上升快,夏季炎热干燥,秋季温度高,温差大,利于葡萄果实糖份积累,使吐鲁番成为我国最佳的葡萄种植区。
兰州百合,在全国60余种百合中,以果实肥大、色佳形美、养料尤丰而驰名中外。在当地流行一首诗曰:“百合花开喇叭形,……,阴山寒宫藏玉生,耐寒喜潮忌高温。若问地产何处优?兰州古城负盛名"。说明兰州一带的土壤环境条件,正适合百合的生长。
优质大米的生产也离不开特定的土壤环境条件。香稻是水稻中的珍品,湖南香稻产地主要分布在江永县源口乡(20余亩)、黔阳县深度乡(1亩左右)和永顺县颗砂乡(2亩多)。魏文帝曹丕曾对湖南大米倍加赞赏,说:“上风吹之,五里闻香”。香稻在我国南北各地,古今均有少量生产,但因其均需特殊的土壤环境条件,因而“乡土观念”太浓,不能“四海为家”。如北京的“京西香稻”,太原的“晋祠香米”,山东的“曲阜香稻”,河南的“息县香米”,上海的“青清香米”,浙江的“湖州香稻”,江西的“万年香米”,贵州的“义兴香米”,福建的“过山香稻”,四川的“横山大米”,云南的“镇雄香谷”等。经过对同一地区的香稻产地和非产地进行比较,发现它们之间的小气候、土壤母质、土层结构等基本相同,品质不一的原因可能是土壤中微量元素的含量比例或超微量元素的含量不同。
生长于石英砂岩和花岗岩母质土壤上的茶叶品质较好,而生长于玄武岩母质发育的粘质土壤上的品质较差,其原因是前者继承了母质高硅、钾和低钙的特点,适合于茶树生长,后者不具备这一特点,生产的茶叶难居上乘。
在中药材选用方面,我国历代医学家都十分注重其产地,经过不断发展,逐渐形成“地道药材”的理论。一代名医李杲从临床经验中总结出“凡诸草木昆虫,产之有地,失其地则性味少异,若不析究其理,治病徒废其功”。著名医学家李时珍在继承历代医药学家关于“地道”思想的基础上,对于水、土论尤为深刻:“性从地来,质与物迁”。徐大椿在《药性变迁论》中所谓:“当时初用之始,必有所产之地,此乃本生之地,故气厚而力全。以后移种他方,则地气移而力薄矣”。可见,对于药材的产地与功效之间关系的研究由来已久。
3.重视土宜条件,开发有机食品
一百多年前,恩格斯就指出,人类可以通过改变自然来使自然界为自己的目的服务,……我们对自然界的全部统治力量就在于能够认识和正确地运用自然规律。恩格斯这番话道明了人类应如何正确处理同自然界的关系。问题是我们要善于认识问题,自觉去认识和把握自然规律,学会按自然规律办事。联系到我们目前所从事的有机食品开发事业,更应遵循自然规律。
有机农业是以生态学的理论为基础,它发展了农业生产中的耕作和管理方法,是生态上协调的、资源利用上有效的、营养供应上充分的一种农业方法,而且其本身就是具有生态学上的完整性和可持续性。有机农业主张农业生产要“合天时、地脉、物性之宜”。因地、因时、因物的耕作方法本身就可有效地改善农产品的品质,抵御自然灾害,减少病虫害的发生。有机农业提倡选育抗性品种,事实上作物的一些有价值的特性,比如在营养胁迫情况下表现出来的,有效地吸收和利用营养矿质元素的特性,正是地方品种群体在适应土壤不利条件和低营养状态下,经过长期自然选择形成的遗传特性,是非常宝贵的。生态型是自然环境长期影响植物生长发育而成形成的。作物生长发育只有很好地适应环境,才能获得高产优质。生态型属于基因型,农作物品种即生态型,或称生态种。基因型与环境互作是复杂的生命现象。对这些问题的进一步探讨,有助于推广杂交育种技术,使作物更好地适应环境,提高农作物的产量和品质。
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